氮化镓是一种二元III/V族直接能隙半导体晶体，也是一般照明LED和蓝光播放器最常使用的材料。另外，氮化镓还被用于射频放大器和功率电子器件。氮化镓是非常坚硬的材料；其原子的化学键是高度离子化的氮化镓化学键，该化学键产生的能隙达到3.4 电子伏。

半导体物理学中，“能隙”是指使电子游离原子核轨道，并且能够在固体内自由移动所需的能量。能隙是一个重要的物质参数，它最终决定了固体所能承受的游离电子和电场的能量。氮化镓的能隙是3.4 电子伏，这是一个比较大的数字。这就是为何氮化镓被称为“大能隙半导体”的原因。相比之下，砷化镓的能隙为1.4 电子伏，而硅的能隙只有1.1 电子伏。

尽管与硅和砷化镓等其他半导体材料相比，氮化镓是相对较新的技术，但是对于远距离信号传送或高端功率级别等（例如，雷达、基站收发台、卫星通信、电子战等）高射频和高功率应用，氮化镓已经成为优先选择。

碳化硅基氮化镓在射频应用中脱颖而出的原因如下：

高击穿电场

由于氮化镓拥有比较大的能隙，因此氮化镓材料也拥有高击穿电场，氮化镓器件的工作电压可以远高于其他半导体器件。

当受到足够高的电场影响时，半导体中的电子能够获得足够动能并脱离化学键（这一过程被称为“碰撞电离”或“电压击穿”）。

如果碰撞电离没有得到控制，则能够造成器件性能退化。由于氮化镓能够在较高电压下工作，因此能够用于较高功率的应用。

高饱和速度

氮化镓的电子拥有高饱和速度（非常高的电场下的电子速度）。当结合大电荷能力时，这意味着氮化镓器件能够提供高得多的电流密度。

射频功率输出是电压与电流摆幅的乘积，所以，电压越高，电流密度越大，在实际尺寸的晶体管中产生的射频功率越大。简单而言，氮化镓器件产生的功率密度要高得多。

突出的热属性

碳化硅基氮化镓表现出不同一般的热属性，这主要因为碳化硅的高导热。

具体而言，这意味着在功率相同的情况下，碳化硅基氮化镓器件的温度不会变得像砷化镓器件或硅器件那样高。器件温度越低才越可靠。